一文对比Polygon四大ZK解决方案：有何特点及优势？

原文作者：cookies, 风投分析师

原文编译：Felix, PANews

当以太坊面临网络拥堵时，天价的费用让以太坊网络过于昂贵，部分用户无力承担，导致许多用户离开以太坊生态。鉴于 Ethereum 以 rollup 为中心的路线图和 Vitalik 认为 ZK rollups 将在未来击败 Optimistic rollups 的立场。作为旨在解决可扩展性的以太坊侧链 Polygon，看到了 ZK 在将下一代十亿用户带入区块链领域的潜力，并投资 10 亿美元用于构建 ZK 解决方案。关于 Polygon 在 ZK 上的布局，风投分析师 cookies 解读了 Polygon 的四大 ZK 解决方案。

Polygon Hermez | zkEVM

Hermez 是以太坊主网上第一个去中心化的 ZK Rollup，早在 2021 年 3 月就开始提供支付服务。Polygon Hermez 基于 ZK-SNARK 架构，旨在通过使用零知识证明来解决以太坊区块链的可扩展性问题，以便在以太坊网络上实现更快、更便宜的交易。由于 EVM 不是为了生成 ZK 证明 (ZKP) 而创建的，因此 Polygon Hermez 主要通过重新创建所有 EVM 操作代码来构建 zkEVM。

为什么是zkEVM?

通过构建 zkEVM, Polygon Hermez 模拟的 EVM 操作码可以带来以下优势:

1. 继承以太坊强大的安全性

2. 易于采用，因为以太坊开发者社区可以轻松地将他们的 EVM 工作迁移到 zkEVM 并使用现有的工具（开发体验佳）。

性能

基于 ZK-SNARK 的架构能够提供高达 2000 TPS，并将成本保持在 30 万 Gas 以下。

Polygon Zero | SNARK + STARK

Polygon Zero 前身为 Mir Protocol。Polygon Zero 在最初开发 Plonky 2 时，需要 2 分钟才能生成递归证明。而现在 Plonky 2 仅需 170 毫秒即可在笔记本电脑上生成递归证明。

Polygon Zero 最终要建设由 Plonky 2 提供支持的最具可扩展性的 zkEVM。Plonky 2 是一种递归 SNARK，比以太坊上任何其他 ZK 扩展方案都要快 100 倍。这是通过结合 STARKs 的优点（快速证明及无可信设置）和 SNARKs 的优点（递归，低验证成本）来实现。

EVM 兼容性

Plonky 2 与原生以太坊兼容，支持 Solidity 代码，并将其转换为 ZK 字节码。因而 Polygon Zero 能够利用现有的以太坊 dApp 生态系统。

Polygon Miden | STARK

基于 STARK 的 rollup 具有以下功能：

• 透明且可扩展：无需可信设置/预处理

• 精益密码学：未来量子计算机攻击是不可能的

• 高性能：领先的证明生成和验证时间

Polygon Miden 以 Miden VM（虚拟机）为中心并支持任意程序。通过隐藏 ZKP 的所有加密复杂性并遵循开发人员熟悉的架构模式（栈机、读写内存等），对开发人员更友好。

安全

Polygon Miden 的主要特点之一是安全性。该协议删除了一些不安全的功能（在 EVM 上可用），这使得对智能合约进行静态分析和防止虚拟机 (VM) 级别的某些错误变得更加容易。

EVM 兼容性

Miden 在 Solidity 级别与以太坊兼容。开发人员无需修改即可在 Miden 上部署大多数 Solidity 智能合约。此外一个新颖点是与其他语言(如 Move 和 Sway)的兼容性。

性能

发布时，TPS 将在 1000 到 2000 之间。一旦在以太坊上部署分片，TPS 将达到约 2 万 TPS。

Polygon Nightfall| Optimistic + ZK

与上述 ZK 解决方案相反，Nightfall 专注于私人转账和支付，支持 ERC 20、ERC 721 和 ERC 1155 代币。

任何不需要存储在智能合约上的数据都存储在链下，优化了智能合约。该团队正在研究一种即时提款机制，以便用户绕过提交欺诈证明 1 周的最终期限。该协议速度明显较慢，最高可达 105 TPS。但据估计，转账的 gas 费用最多可减少 86% ，稳定在约 9000 gas。

比较

下图是作者对四种方案的汇总：

结论

显然，Polygon 正在投入大量时间和资金，带头开发 ZK 扩容方案。对于主网的性能，以及与其他 ZK 协议之间如何协同，一起拭目以待。